摘 要

自从1991年以来，索尼制造出第一块商业化的锂离子电池以来，锂离子电池已经进入到人们生活的方方面面。2001年T.Ohzuku等[4]合成了各方面性能都非常好的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2（NCM333）三元材料，给锂离子电池正极材料的研究带来了新的方向。通过对三元电极材料的研究，可以推动锂离子电池的发展。本文主要首先介绍课题研究的背景和意义，然后叙述了国内外的电极材料的研究现状；紧接着以NCM622为研究对象，采用静电纺丝的制备方法获得前驱体，在高温下进行烧结获得NCM622材料；通过热处理来研究不同退火时间对NCM622材料的阳离子混排的影响。经过研究发现，在XRD图像下，通过静电纺丝所获得的NCM622材料，在850摄氏度下，空气气氛中，经行烧结12小时所获得的NCM622材料具有良好的分层结构，通过对XRD图像计算所获得的R值，我们可以清楚的看到阳离子混排材料充放电过程中的剧烈程度。

关键吃： 静电纺丝 XRD 热处理 退火时间 阳离子混排

The influence of cationic mixing of Electrode material LiNi0.6Co0.2Mn0.2 of lithium ion battery by heat treatment

Abstract

After Sony made the first commercial lithium-ion battery in 1991,lithium-ion battery has already influenced many aspects of people’s lives.Then,in 2001,we known a new direction for the research of cathode materials of lithium ion batteries,as T.Ohzuku et al. [4] synthesized LiCo1 / 3Ni1 / 3Mn1 / 3O2 (NCM333) ternary materials with excellent properties in all aspects.By studying ternary electrode materials NCM,

Lithium-ion battery may be improved.In this paper, the background and significance of the research are introduced, and then the research status of the electrode materials at home and abroad is described.Then, NCM622 is used as the research object.Firstly,getting the precursor with electrospinning;Then,the NCM622 is carried out by sintering under high temperature;Finally,the NCM622 which is dealed with same temperature and different time is investigated.The NCM622 has good layered structure and the value of R with calculating XRD atlas is related cationic mixing.

Keywords: electrospinning,XRD,heat treatment,annealing time,

cationic mixing

目 录

摘 要.......................................................I

目 录.......................................................III

第一章、绪论...................................................1

1.1 课题研究的背景和意义...............................1

1.2 锂离子电极材料国内外研究现状............................3

1.3 本文的主要研究内容......................................9

第二章、实验...................................................10

2.1实验药品及仪器...........................................10

2.2静电纺丝制备材料.........................................11

2.2.1、原料配比............................................11

2.2.2、静电纺丝............................................11

2.3 烧结.................................................... 12

2.3.1、预烧................................................12

2.3.3、烧结................................................12

2.3.4、退火................................................13

2.3.2、研磨................................................13

2.3.4、过筛................................................13

2.4、XRD测试................................................13

2.4.1、XRD原理.............................................13

2.4.2、XRD测试.............................................14

2.5、结果与讨论..............................................14

结 论.......................................................16

参考文献.......................................................17

第一章、绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

当今世界各种各样的材料层出不穷，新材料不断改变人们的生活和方便人们的生活的同时，也同样为环境友好作出了不少的贡献。同样的，能源更加是驱动整个社会的源动力与血液。但是，化石燃料的大量使用却使人类面临着能源的枯竭与严重的环境污染问题，这两个方面迫使人类必须寻找新型的、能够高效利用的、可再生的、清洁的、环境友好型能源，（如风能、潮汐能、氢能、地热能、势能、太阳能等）用来代替化石能源。在新能源利用的过程中，催生了一系列需要人们去解决的问题，而能量转化存储则是新能源开发与利用的关键部分，这引起了科学研究的高度关注。电化学存储系统，因其高效性、便利性、安全性和实用性等各方面性能的优越表现，在人类现在社会中占有越来越重要的地位，也在推动着人类社会的发展。

电化学系统的储能，最早可以追溯到1859年普朗特（R.G Plante）实验成功铅酸电池，揭开了电化学储能系统的研究的序幕。后来在1868年，法国勒克朗谢（G.Leclance）制成锌锰干电池，电池已经经历了100多年的发展历史。后来的锌镍电池、镉镍电池、氢镍电池等开启了二次电池的篇章，然而，随着社会的发展和人们日益增长的需求，如移动电话、电动车、便携式电源等，就催生了人们对更高效的电池的研究，这个时候锂离子电池登场。1962年以来，美国、日本、法国、德国和我国都在进行锂电池的研制和生产,但都只能生产一次锂电池；直到1990年日本Nagoura等人研究成以石油焦为负极、LiCoO2为正极的锂离子二次电池研究成功，锂离子电池正式作为二次电池进入人们的生活，并引起了各界的高度关注[1]。